CN112656068A - 一种智能健康监控防护服 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能健康监控防护服，包括上衣和背心，所述上衣内设有换气机构，所述上衣的外部设有与换气机构连通的进气机构，所述背心包括背心本体，所述背心本体内设有用于检测人体心率、呼吸、体温的生命体征检测机构，背心本体背部设有将位置信息及检测的生命体征信息发送向手机的定位发送机构。本发明的上衣结构设置合理，实现对防护服内部气体以及温度的调节，以使得防护服内部的环境更加舒适，提高搭配背心穿戴的舒适性。背心通过合理的结构设置，可以监测心率、呼吸、体温等生理指标变化情况，其穿着方便，不影响运动，可用于医疗保健。

Description

一种智能健康监控防护服

技术领域

本发明涉及防护服技术领域，尤其涉及一种智能健康监控防护服。

背景技术

智能服装是近年来的研究热点，其结合了电子信息技术、传感器技术、纺织科学及材料科学等相关领域的前沿技术，将传感器技术集成到日常穿着的服装中，从而实现人体各个生理参数的监测，同时为医疗大数据的获取提供可靠途径。传感器与可穿戴技术相融合的智能服装在功能上主要体现在人体保健、健康管理、疾病预防，运动训练、科技服装时尚等方面，而采用传感器与服装融合是实现这些功能最佳方案之一。

作为人体生理参数最重要的指标，心电、体温、呼吸信号的监测在目前的智能服装的研究上，是国内外大多数学者研究的热点。而生理参数研究的单一性和纺织传感器技术的发展，以及服装版型结构的设计都制约了智能服装的发展。

心电信号属于生物电信号，在体表检测的电信号只有0.05mv-5mv，而且心脏不同部位检测到的心电信号有不同的变化波形，因此合适的位置是监测心电信号的重要因素。目前，市场上出现了很多种类的体温测量技术，一类是利用红外测温原理，如非接触红外线体温计，但是其无法进行连续监测；还有一类是利用紧贴人体皮肤的不同种类的第一温度传感器，制成温度测量节点，通常把体温监测节点设计为穿戴式。将传感器置于病号服腋窝位置，因为腋窝处温度非常接近人体实际温度，且相较肛温和口腔温度更便于测量，不会影响到正常生活。

在智能穿戴中，需要穿着贴身的衣物，如此才方便监测穿戴着的身体状况，如果仅是穿戴外套或上衣，在保证舒适性的同时，不易达到上述效果。因此，可以考虑背心搭配外套或上衣组合穿戴的形式。

传统的衣服，在穿戴后常感到不适，不便于通风通气，尤其是在相对烦闷的空间中，长时间穿戴，会产生闷热不适的情况。搭配穿着背心后，此种不适感会更加明显，需要作出相应的改进，以克服或减小不适感。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提供一种智能健康监控防护服，目的是便于检测穿戴者的生命体征，同时使防护服内部更舒适。

基于上述目的，本发明提供了一种智能健康监控防护服，包括上衣和背心，所述上衣内设有换气机构，所述上衣的外部设有与换气机构连通的进气机构，所述背心包括背心本体，所述背心本体内设有用于检测人体心率、呼吸、体温的生命体征检测机构，背心本体背部设有将位置信息及检测的生命体征信息发送向手机的定位发送机构。

所述换气机构包括相连通的主进气道和多组设于上衣内侧的辅助换气道，所述主进气道上设有气体接头，且所述气体接头贯穿至上衣的外部，所述上衣与气体接头连接处进行密封连接。

所述辅助换气道上均布有多个换气孔。

所述主进气道设于上衣的腰部位置，所述上衣的腰部位置设有储物袋，所述进气组件放置于储物袋内，所述进气组件的出气口与气体接头连接。

所述进气组件包括换气机与第一供电电源，所述换气机的进气口与外部连通，换气机的出气口与气体接头连接，所述供电电源与换气机电性连接。

所述换气机的进气口与出气口上均设有防护网。

所述生命体征检测机构包括设于背心本体前胸内侧面的光纤光栅传感器、设于背心本体腋下内侧面的第一温度传感器和设于背心本体腹部内侧面中部的呼吸传感器。

所述背心本体的底部设有第二供电电源，所述定位发送机构包括设于背心本体背部的GPS定位仪、控制器、信号发射器及存储器，所述GPS定位仪、信号发射器、存储器及生命体征检测机构均与控制器电连接。

所述背心本体的肩部还设有报警器，所述报警器与控制器电连接。

所述背心本体的肩部还设有计步器，所述计步器与供电电源电连接。

所述上衣的手臂部设有监测面板，所述监测面板与控制器电性连接。所述监测面板内设有身份识别模块。

所述防护服还包括防护帽，所述防护帽前侧设有眼罩部和塑形条，所述塑形条位于眼罩部下方。

所述上衣与防护帽为一体成型结构。

本发明的有益效果：

1、本发明的背心通过合理的结构设置，可以监测心率、呼吸、体温等生理指标变化情况，其穿着方便，不影响运动。可用于医疗保健。

2、本发明的上衣结构设置合理，实现对防护服内部气体以及温度的调节，以使得防护服内部的环境更加舒适，提高搭配背心穿戴的舒适性。

3、本发明检测心率采用光纤光栅传感，其具有测量体积小、灵敏度高、分辨率高、简单方便、实时监测、可采集高频信号等特点。采用光纤光栅传感器作为心电监护背心的感知部件具有结构简单、制作方便、响应速度快、工作稳定、抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温等优点，具有较高的实用价值。

4、光纤光栅传感、第一温度传感器及呼吸传感器将检测到的实时数据发送至控制器，控制器将接收到的实时数据与储存器中储存的正常数据相对比，当使用者体温或心率高于或低于正常数据时控制器控制报警器报警，同时将GPS定位仪发送过来的位置信息与心率检测仪和第一温度传感器检测到的实时数据通过信号发射器发送至使用者亲人的手机上，从而可以实时检测到使用者的生命体征变化状态，同时将位置信息以及实时数据及时提供给使用者的亲人，便于使用者的亲人及时对使用者进行救助，避免因发现不及时导致使用者病情加重的情况发生。

5、本发明监测面板的设置，便于实时显示反馈信息，便于穿戴者实时查看身体状况。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明上衣及防护帽的结构示意图；

图2为本发明背心的结构示意图；

图3为本发明背心的后视图；

图4为本发明防护帽的前视图。

图中标记为：

1、背心本体；2、光纤光栅传感器；3、第一温度传感器；4、呼吸传感器；5、蓄电池；6、GPS定位仪；7、控制器；8、信号发射器；9、报警器；10、计数器；11、上衣；12、防护帽；13、主进气道；14、辅助换气道；15、透气孔；16、换气机；17、第一供电电源；18、防护网；19、拉链；20、眼罩部；21、塑形条；22、第二温度传感器。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本说明书的实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书的实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1至图3所示，一种智能健康监控防护服，包括上衣11和背心，上衣11内设有换气机构，上衣11的外部设有与换气机构连通的进气机构，背心包括背心本体1，背心本体1内设有用于检测人体心率、呼吸、体温的生命体征检测机构，背心本体1背部设有将位置信息及检测的生命体征信息发送向手机的定位发送机构。其中，通过在防护服上设置进气机构与换气机构来实现对防护服内部气体以及温度的调节，以使得防护服内部的环境更加舒适，提高搭配背心穿戴的舒适性。采用上述结构设置的背心，由于各面料层的合理设置，能够保证风道的通畅，在炎热环境中，增加穿着的舒适性；生命体征检测机构的设置，便于监测穿戴着的心率、呼吸、体温等生命体征状况；定位发送机构的设置，便于将穿戴着的生命体征状况及时发送给预定的手机使用者，使其能够及时了解穿戴者的身体状况。

本发明的防护服通过进气机构来将外部空气吸入，再导入换气机构内来将外部空气送至全身各个部位，用以实现换气，改善防护服内部环境。其中，换气机构包括相连通的主进气道13和多组设于上衣11内侧的辅助换气道14，主进气道13上设有气体接头，且气体接头贯穿至上衣11的外部，上衣11与气体接头连接处进行密封连接。主进气道可设置为塑料软管，首尾连接为一环形通道，并通过设置的气体接头穿过防护服来连通外界。

为了增加内部通气的舒适性及均衡性，辅助换气道14上均布有多个换气孔。辅助换气道均布在上衣内部的各个部位。工作时，通过将外部气体输入防护服内部，通过透气孔吹拂向身体方向，同时可将原有的气体进行排除，增加空气流通性。

如图1所示，主进气道13设于上衣11的腰部位置，上衣11的腰部位置设有储物袋，进气组件放置于储物袋内，进气组件的出气口与气体接头连接。也由此气体接头可以实现与主进气道与换气机出气口之间的连接。供电电源可采用蓄电池。设置时，在上衣的腰部位置可通过魔术贴可拆卸粘储物腰带，储物腰带上设置多组储物袋，换气机与供电电源也放置在储物腰带内部，方便携带。

进气组件包括换气机16与第一供电电源17，换气机16的进气口与外部连通，换气机16的出气口与气体接头连接，第一供电电源17与换气机16电性连接。换气机采用现有技术中的实际需要进行选择，设置的气体接头可在自身携带的换气机出现故障时，直接将此气体接头与外部换气站进行连接从而实现换气。此中换气方式需要隔一段时间进行一次换气。

进一步的，换气机16的进气口与出气口上均设有防护网18。通过防护网的设置，避免杂质进入到进气口和出气口内，进而有效防止杂质堵塞进气口或出气口。

生命体征检测机构包括设于背心本体1前胸内侧面的光纤光栅传感器2、设于背心本体1腋下内侧面的第一温度传感器3和设于背心本体1腹部内侧面中部的呼吸传感器4。检测心率采用光纤光栅传感，其具有测量体积小、灵敏度高、分辨率高、简单方便、实时监测、可采集高频信号等特点。采用光纤光栅传感器作为心电监护背心的感知部件具有结构简单、制作方便、响应速度快、工作稳定、抗电磁干扰、耐腐蚀、耐高温等优点，具有较高的实用价值。第一温度传感器及呼吸传感器均采用现有的结构实现，这里不在过多螯述。

为了增加穿着的舒适性，背心本体1的内侧设有覆盖光纤光栅传感器2的第一布片、覆盖第一温度传感器3的第二布片和覆盖呼吸传感器4的第三布片。布片均为纺织结构。作为一种优选的实施形式，第一布片、第二布片及第三布片均采用超疏水网格布制得。采用超疏水网格布的设置，当背心内部浸水时，只需拧干此背心，由于超疏水网格布的超疏水效果，背心的内层布片基本上处于干燥的状态，且由于超疏水网格布的较好的放油、防污效果，能够长时间保持背心内部的干净、舒适效果，避免相应的传感器长期接触水环境而损坏。此超疏水网格布的制作方法为：利用氟系防水防油防污剂HK-901S加水配制成质量分数为5％的溶液，然后将网格布浸入此溶液12小时左右，取出拧干，放入烘箱在110度到150度的高温下烘干即可。

进一步的，在背心的内侧面下部位置设置有横向拉伸的弹性松紧带。松紧带可以是一条或多条松紧带，也可以覆盖整个背心背部的下部位置，从而加强背心对人体的压力，使各传感器紧贴人体，保证测量数据的准确性。

背心本体1的底部设有第二供电电源，定位发送机构包括设于背心本体1背部的GPS定位仪6、控制器7、信号发射器8及存储器，所述GPS定位仪6、信号发射器8、存储器及生命体征检测机构均与控制器7电连接。中，供电电源优选采用蓄电池，以便于为其他所有电器元件供电。存储器的设置，用于储存正常体温、呼吸以及心率数据，同时用于储存光纤光栅传感器与第一温度传感器及呼吸传感器检测到的实时数据。具体的工作原理为：光纤光栅传感、第一温度传感器及呼吸传感器将检测到的实时数据发送至控制器，控制器将接收到的实时数据与储存器中储存的正常数据相对比，当使用者体温或心率高于或低于正常数据时，将GPS定位仪发送过来的位置信息与心率检测仪和第一温度传感器检测到的实时数据通过信号发射器发送至使用者亲人的手机上，从而可以实时检测到使用者的生命体征变化状态，同时将位置信息以及实时数据及时提供给使用者的亲人，便于使用者的亲人及时对使用者进行救助，避免因发现不及时导致使用者病情加重的情况发生。

进一步的，当穿戴者的生命体征状况出现异常时，为了便于警醒穿戴者，背心本体1的肩部还设有报警器9，报警器9与控制器7电连接。光纤光栅传感、第一温度传感器及呼吸传感器将检测到的实时数据发送至控制器，控制器将接收到的实时数据与储存器中储存的正常数据相对比，当使用者体温或心率高于或低于正常数据时控制器控制报警器报警。当然，也可取消此第二电源，使得背心的各结构与第一供电电源电连接。

背心本体1的肩部还设有计步器10，计步器与第二供电电源17电连接。计步器检测穿戴者的行走步数，便于使用者观察自己的运动情况。

进一步的，上衣11的手臂部设有监测面板，监测面板与控制器7电性连接。监测面板的设置，便于显示穿戴者的各生命体征信息。

监测面板内设有身份识别模块。该身份识别模块可设置为面部识别和/或密码识别单元，在使用防护服是通过身份识别模块进行识别使用者身份信息，并与之前注册存储至数据库中的信息进行比对确认，输入的面部信息和/或对应的身份密码信息与数据库中的一致，则将该使用者名称等信息传送至监测面板上进行显示。

作为进一步的改进，如图4所示，防护服还包括防护帽12，防护帽前侧设有眼罩部20和塑形条21，塑形条21位于眼罩部20下方。眼罩为透明塑料制成，形状设置为弧形由此可以尽量保证视野范围的宽广，塑形条用于改变防护服面部的形状，可以尽量防止口鼻呼出的气体上升凝结在眼罩部已形成水雾阻挡视野。上衣与防护帽可为一体成型结构。

为了进一步辅助测量体温，可在防护帽上设置第二温度传感器22。第二温度传感器与控制器电通信连接。通过辅助腋下部位温度传感器的测量，进一步辅助监测穿戴着的体温。

此外，上衣可设置拉链19，方便穿戴，可在拉链处设置门禁，可以进一步的加强拉链处的密封性，保证防护服内部的清洁。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本说明书的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能健康监控防护服，包括上衣和背心，其特征在于，所述上衣内设有换气机构，所述上衣的外部设有与换气机构连通的进气机构，所述背心包括背心本体，所述背心本体内设有用于检测人体心率、呼吸、体温的生命体征检测机构，背心本体背部设有将位置信息及检测的生命体征信息发送向手机的定位发送机构。

2.根据权利要求1所述的智能健康监控防护服，其特征在于，所述换气机构包括相连通的主进气道和多组设于上衣内侧的辅助换气道，所述主进气道上设有气体接头，且所述气体接头贯穿至上衣的外部，所述上衣与气体接头连接处进行密封连接。

3.根据权利要求2所述的智能健康监控防护服，其特征在于，所述辅助换气道上均布有多个换气孔。

4.根据权利要求2所述的智能健康监控防护服，其特征在于，所述主进气道设于上衣的腰部位置，所述上衣的腰部位置设有储物袋，所述进气组件放置于储物袋内，所述进气组件的出气口与气体接头连接。

5.根据权利要求4所述的智能健康监控防护服，其特征在于，所述进气组件包括换气机与第一供电电源，所述换气机的进气口与外部连通，换气机的出气口与气体接头连接，所述供电电源与换气机电性连接。

6.根据权利要求5所述的智能健康监控防护服，其特征在于，所述换气机的进气口与出气口上均设有防护网。

7.根据权利要求1所述的智能健康监控防护服，其特征在于，所述生命体征检测机构包括设于背心本体前胸内侧面的光纤光栅传感器、设于背心本体腋下内侧面的第一温度传感器和设于背心本体腹部内侧面中部的呼吸传感器。

8.根据权利要求1所述的智能健康监控防护服，其特征在于，所述背心本体的底部设有第二供电电源，所述定位发送机构包括设于背心本体背部的GPS定位仪、控制器、信号发射器及存储器，所述GPS定位仪、信号发射器、存储器及生命体征检测机构均与控制器电连接。

9.根据权利要求8所述的智能健康监控防护服，其特征在于，所述背心本体的肩部还设有报警器，所述报警器与控制器电连接。

10.根据权利要求8所述的智能健康监控防护服，其特征在于，所述背心本体的肩部还设有计步器，所述计步器与供电电源电连接。

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